Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«Н»:Почему такое странное название?

«А»:Потому что в его основе лежит такое явление, как ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ! Это явление настолько важно для электроники, что хочу рассказать тебе о нем.

В природе существует большое количество явлений, имеющих «обратимый» характер. И в нашем случае, если ток способен создавать магнитное поле вокруг проводника, то и магнитное поле, в свою очередь, должно было бы генерировать ток в проводнике. Например так, как показано ниже (рис. 2.8).

Смотри, Незнайкин, чтобы увеличить эффект, я изобразил проводник, выполненный в виде катушки и обозначенный римской двойкой, который подвергается воздействию магнитного поля, наводимого (индуцированного) катушкой, обозначенной римской единицей. Как ты думаешь, что произойдет в этом случае?

«Н»:Полагаю, что во вторичной катушке возникает ток I 2 . который создаст на резисторе R соответствующее падение напряжения, что немедленно зафиксирует вольтметр V .

«А»:То же самое полагали десятки исследователей XVII и XVIII веков. И жестоко просчитались. Вольтметр не покажет НИЧЕГО.

«Н»:Но почему!?…

«А»:Да потому, что Природа распорядилась так, что ток I , возникает в вышепреведенной схеме, если мы… выключили первую цепь, то есть ту часть схемы, которая содержит батарейку, выключатель и электромагнит! Но ток I 2 возникает ненадолго. Наблюдатель увидит бросок напряжения, а затем стрелка снова покажет НУЛЬ!

«Н»:Ну, а что произойдет, если снова замкнуть первичную цепь?

«А»:А то же самое! За одним исключением… Бросок напряжения будет иметь ОБРАТНУЮ полярность!

Отсюда следует один из фундаментальнейших выводов — ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, ИМЕЮЩЕЕ ПЕРЕМЕННЫЙ ВО ВРЕМЕНИ ХАРАКТЕР, СПОСОБНО ИНДУЦИРОВАТЬ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВО ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, НЕ СВЯЗАННОЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО С ПЕРВИЧНОЙ ЦЕПЬЮ!

«Н»:…Иначе, чем посредством самого этого электромагнитного поля?

«А»:Браво, Незнайкин! Я и хотел, чтобы к этой мысли ты пришел сам! Само явление наведения вторичного тока первичным и носит название ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ!

«Н»:«И он стал умнее, чем он был!». Это я, в данном случае, о себе самом! Дружище, хватит на сегодня! Все это должно утрамбоваться в моей голове!

«А»:Понимаю и согласен! До встречи, дружище!

«Аматор»:Заходи-заходи, дружище!

«Незнайкин»:У тебя, как ты мне признался по телефону, есть время, а у меня и время, и желание продолжить разговор на тему электромагнитной индукции!

«А»:«Я очень счастлив и рад за вас!». Полагаю, что продолжить разговор об электромагнитной индукции просто необходимо, поскольку с ее характером следует познакомиться поближе. А характер у нее весьма упрямый!

«Н»:В каком смысле — «упрямый»?

«А»:Да в самом, что ни на есть, прямом! Дело в том, что наведенный во вторичной обмотке, иначе говоря, ИНДУЦИРОВАННЫЙ ТОК I 2 ВСЕГДА находится в противофазе с индуцирующим током I ,! Если индуцирующий ток увеличивается в одном направлении, то индуцированный ток — течет в противоположном направлении, как бы препятствуя увеличению первого! А когда индуцирующий ток уменьшается, индуцированный ток течет В ТОМ ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ, как бы препятствуя уменьшению первого! Взгляни на рис. 2.8.

«Н»:И ты считаешь, что эту головоломку я запомню и пойму?

«А»:Выше голову! Ведь сказанное ранее можно сформулировать и более кратко. Например, так:

ИНДУЦИРОВАННЫЙ ТОК ВСЕГДА ИМЕЕТ ТАКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ, КОТОРОЕ ПРОТИВОДЕЙСТВУЕТ ЛЮБЫМ ИЗМЕНЕНИЯМ ИНДУЦИРУЮЩЕГО ТОКА!

Я скажу даже больше, чем БЫСТРЕЕ происходит изменение величины тока в первичной обмотке, тем сильнее реакция вторичной обмотки!

«Н»:То есть ВЕЛИЧИНА ИНДУЦИРОВАННОГО ТОКА ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ИНДУЦИРУЮЩЕГО ТОКА, а также его ВЕЛИЧИНЕ?

«А»:Правильно совершенно!

«Н»:Вот тебе и «простой медный провод»! Удивительный эффект!

«А»:Но и это еще не все!.. Как ты думаешь, что произойдет в такой вот простенькой схемке (рис. 3.1)?

«Н»:Сейчас-сейчас, только график набросаю… Готово! Теперь будем рассуждать, как на эпюру напряжения на индуктивности L наложится эпюра тока.

«А»:В момент А изменение напряжения во времени (т. е. ΔU/Δt) минимально. Поэтому ток равен НУЛЮ! Затем напряжение на участке АВ падает до НУЛЯ. Но при этом отношение ΔU/Δt — ВОЗРАСТАЕТ! Поэтому генерируемый электромагнитным полем индуктивности L ток I имеет такое направление, чтобы не дать напряжению на выводах индуктивности L упасть до нуля! То есть в этом случае в точке В ток максимален, а его полярность положительна!

Но вот напряжение генератора становится отрицательным. И отношение ΔU/Δt — уменьшается! Ток I по-прежнему положителен, но его величина падает, становясь равной нулю в точке С . В тоже время в этой точке амплитуда отрицательной полуволны напряжения максимальна! Но когда на участке CD амплитуда напряжения падает, генерируемый электромагнитным полем индуктивности ток I возрастает, но теперь этот ток имеет отрицательную полярность, поскольку он препятствует спаданию напряжения на индуктивности до нуля!

«Н»: Если я правильно понял, электромагнитная индукция может индуцировать ток даже в своих собственных витках?

«А»:Ну конечно. В этом случае это явление именуется как САМОИНДУКЦИЯ!

«Н»:Я вспоминаю твой рассказ о временах Пунических войн! Помнишь, ты рассказывал о римском сенаторе, который свои выступления в сенате на тему о проблемах римского плебса, на тему об улучшении торговли, благоустройстве дорог и так далее, заканчивал всегда одной и той же фразой!..

«А»:«Карфаген должен быть разрушен!»? То есть ты снова намекаешь на то, какое отношение все наши рассуждения об удивительных свойствах индуктивностей и емкостей имеют к электронике?

«Н»:Ты прав, о высокочтительный друг мой!

«А»:А вот ты, Незнайкин, не совсем! Только теперь мы подошли к самому интересному. Как ты думаешь… А впрочем, я виноват в том что мы еще ничего не сказали о том, что является основной единицей индуктивности. Так вот, в качестве таковой принят ОДИН ГЕНРИ.